牛!他们实现了全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组完全知识产权

2022-01-26 10:36:38 来源: 瞭望 2022年第4期

 

耕耘“海上森林”

“大国重器一定要掌握在自己手里。效仿别人总是容易的,但为了技术创新,吃再多的苦也值得。”

“从机组吊装到并网发电,我们对整个过程享有完全的知识产权。”

“从渤海到黄海,从东海到南海,是我们风电人开发利用海风资源的大舞台,我们就想把这片‘海上森林’种植得更大更茂密。”

  文 |《瞭望》新闻周刊记者 常清潭 黄长江 实习生 韦梦想

  

  广东阳江沙扒海上风电场,位于我国南海之滨。一望无际的蓝色大海上,一座座百米高的风机在海风中矗立,巨大的金属叶片在海风的推动下转动。其中,“三峡引领号”远观与其他风机并无不同,但它却是全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组,同时也是目前国际上抗台风等级最高、发电功率最高的漂浮式海上风电平台结构。

  作为“三峡引领号”抗台型漂浮式海上风机项目负责人,为了实现“三峡引领号”完全的知识产权,许新鑫和团队成员们已经在海上奋战了无数个日夜。

  17级台风也拿它们没办法

  乘船来到阳江沙扒海上风电场的一角,一架巨大的三翼风车在海风中缓缓地转动。登上平台,脚下就是我国首个漂浮式海上风电平台,上面搭载的就是全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组,二者组成了“三峡引领号”。

  “三峡引领号”最高可抗17级台风。17级在风力等级表里,已经是“天花板”级的存在。

  许新鑫介绍说,国外也有一些漂浮式的机型,但大多都是实验性质的,没有大规模应用。相比于国外的浮式海上风机,“三峡引领号”结合了我国南海的海况,充分考虑台风的影响,而且“三峡引领号”的单机功率是5.5兆瓦,这是目前国际上单机最高功率,意味着每台的发电量也最大。

  面对特殊的海况,复杂的地质条件,许新鑫和同事们克服了一道道难关。

  海上没有通信基站,手机都没有信号,在海上一漂就是一个月。

  海上施工还受到施工窗口期的影响,基本都是24小时连续进行。许新鑫说,“我们的工作人员都是双倍的,轮班倒,每个人基本上一睁开眼就要工作。”从开工到并网发电,许新鑫时刻关注着天气预报。海上气候瞬息万变,可能十几分钟完成一项作业,转眼间风况就变了。为了赶上施工进度,趁着风况好的时候连夜加班都是常有的事。

  “要全力以赴抓住施工窗口期的每一小时,每一分钟。”许新鑫说。

  为了顺利并网发电,许新鑫和团队成员们做了大量的准备工作。验收检查,要严格遵守风电特殊的验收标准和规范,小到一根熔丝、电缆的色标,大到吊装的钩子、钢丝绳,每一个都要检查到位。

  机组并网的瞬间,许新鑫百感交集:“苦尽甘来,就是我当时的心情。”

  技术要握在自己手里

  让风机基础在海上浮起来,其实很容易,像船一样就行,但怎么把它牢牢地固定在海底,同时还能承受17级台风的侵袭,这才是技术的难点。

  许新鑫说,一开始去外国做过调查,但南海海况特殊,水深浅,台风频发,国际上许多已经成熟的经验不适用于我国南海漂浮式海上基础平台设计。

  船上锚和锚链的结合,让许新鑫和团队成员们有了灵感。许新鑫介绍说,“三峡引领号”的浮式基础,是一个三角形的布置,每个三角形的顶端,我们各设置三根锚链,通过海底的吸力锚,把它牢牢地吸在海底。

  许新鑫和团队成员们从零开始,钻研理论,反复实验,终于攻克了在南海建立漂浮式海上风机机组平台的难题。

  从一开始的研发到设计,再到生产制造和施工安装,所有的技术和设备都是从无到有。“从机组吊装到并网发电,我们对整个过程享有完全的知识产权。”许新鑫说。

  进入风电行业7年,从江苏响水试验风场到后来的辽宁庄河海上风电场,再到现在的广东阳江沙扒海上风电场,许新鑫见证了我国风电发展的许多成就。

  “大国重器的技术一定要掌握在自己手里。”效仿别人总是容易的,但为了技术创新,吃再多的苦,许新鑫觉得都是值得的。

  未来,海上风电开发技术将会更加成熟,开发成本也会更低,海上风电可能实现平价上网。“我们做技术创新,就是为了给企业和老百姓带来实实在在的优惠。”许新鑫说。

  走向深远海

  在我们的生活中无处不在的风,蕴含着无穷的能量,抓住千姿百态的风,就能让它成为一种绿色能源。

  许新鑫介绍,风电作为一种新能源,有自己的独特优势。开发风电不需要征用土地,不污染环境,而且我国大陆海岸线长达1.8万多公里,可利用海域面积300多万平方公里,海上风电开发前景广阔。而从用电的角度考虑,海上风电靠近长三角、珠三角等用电中心,开发起来性价比更高。

  我国海上风电起步比较晚,但发展比较迅速。国家能源局最新数据显示,我国海上风电装机规模已居世界第一。

  漂浮式海上风电技术被业内寄望为“未来深远海海上风电开发的主要技术”。与固定式风电机组不同,漂浮式海上风机基础独特的结构和设计,能经受风浪和洋流的巨大冲击,承受高于固定式海上风机10倍以上的倾斜振动载荷。

  “三峡引领号”漂浮式海上风电机组的并网发电,标志着我国在全球率先具备大容量抗台风型漂浮式海上风电机组自主研发、制造、安装及运营能力,我国海上风电技术取得重要突破。

  “漂浮式风电机组技术是在为以后大规模开发深远海风力资源做技术储备。”许新鑫这样解释“三峡引领号”的意义。

  许新鑫说,根据自然规律,离海岸线越远的地方,风力资源越丰富。而且深远海风电开发,可以不影响近岸渔业及其他相关产业。

  目前,我国主流的海上风电机组都安装在近海海域,以水深低于60米的近海项目为主,“等这些近海浅水区的风电项目开发完毕之后,我们必然会走向更深更远的大海,但是在深远海域开发,技术难度就更大。”许新鑫说。

  在这片蓝色国土的“海上森林”里,许新鑫还会继续和更多的同事们一起,朝着大国制造的绿色梦想继续前行,“从渤海到黄海,从东海到南海,是我们风电人开发利用海风资源的大舞台,我们就想把这片‘海上森林’种植得更大更茂密”。